一种三轴数控机床的旋转工作台的制作方法

本实用新型涉及数控机床技术领域，尤其涉及一种三轴数控机床的旋转工作台。

背景技术：

当前存在非常多的数控加工中心为3轴(x\y\z轴),其工作台为高精度的平面。一般三轴数控机床不能加工或很难一次装夹完成加工的连续、平滑的复杂曲面。如航空发动机和汽轮机的叶片，船舶用的螺旋桨，以及许许多多具有特殊曲面和复杂型腔、孔位的壳体和模具等。同时，在复杂曲面加工过程当中，如果采用普通三轴数控机床加工，由于其刀具相对于工件的位姿角在加工过程中不能变，加工某些复杂曲面时，就有可能产生干涉或加工不到位的情况。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种三轴数控机床的旋转工作台，利用其增加的旋转工作台来实现复杂曲面的加工。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种三轴数控机床的旋转工作台，包括旋转工作台和底座，底座固定在数控机床工作台上，旋转工作台固定在底座上；所述底座包括底板、第一支架和第二支架，第一支架与第二支架对称设置在底板上；所述旋转工作台包括转台、尾座和连接板，转台设置在第一支架上；尾座设置在第二支架上；连接板设置在转台与尾座之间。

进一步的，所述第一支架向所述底板的外侧倾斜，第一支架包括两个第一支撑板和一个第一安装板，第一安装板设置在两个第一支撑板的上方，第一安装板上设置有第一定位槽，所述转台上设置有与第一定位槽相匹配的转台定位槽，第一定位槽与转台定位槽之间设置有第一定位键，所述第二支架向所述底板的外侧倾斜，第二支架包括两个第二支撑板和一个第二安装板，第二安装板设置在两个第二支撑板的上方，第二安装板上设置有第二定位槽，所述尾座上设置有与第二定位槽相匹配的尾座定位槽，第二定位槽与尾座定位槽之间设置有第二定位键。

进一步的，所述底板与所述数控机床工作台接触的面为安装面，安装面上设置有第三定位槽，第三定位槽垂直底板的长度方向设置并位于安装面的中间位置，数控机床工作台上设置有与第三定位槽相匹配的工作台定位槽，第三定位槽与工作台定位槽之间设置有第三定位键。

进一步的，所述底板为圆弧曲面板，底板上的圆弧曲面的圆弧圆心靠近所述数控机床工作台，圆弧曲面的圆弧延伸方向与底板的长度方向相同，圆弧曲面的圆弧为r200mm，圆弧曲面的厚度为15mm。

进一步的，所述转台上设置有第一旋转芯轴，第一转轴的外端套设有第一旋转套，第一旋转套固定在转台上，第一芯轴上设置有若干条芯轴油路，第一旋转套上设置有与芯轴油路相匹配的外油口，外油口上设置有第一快换接头。

进一步的，所述尾座上设置有第二旋转芯轴，第二旋转芯轴的外端套设有第二旋转套，第二旋转套固定在尾座上，第二芯轴上设置有若干条芯轴气路，第二旋转套上设置有与芯轴气路相匹配的外气口，外气口上设置有第二快换接头。

进一步的，所述连接板两端设置有第一连接盘和第二连接盘，第一连接盘与所述第一芯轴固定连接，第一连接盘上设置有与若干条所述芯轴油路相匹配的连接盘油路，连接板靠近第一连接盘的一端设置有与连接盘油路相匹配的连接板油路；第二连接盘与所述第二芯轴固定连接，第二连接盘上设置有与若干条所述芯轴油路相匹配的连接盘气路，连接板靠近第二连接盘的一端设置有与连接盘气路相匹配的连接板气路。

进一步的，还包括断刀检测装置，断刀检测装置通过安装座固定在所述第二安装板上。

进一步的，所述转台远离连接板的一端设置有第一旋转限位板，尾座远离连接板的一端设置有第二旋转限位板。

进一步的，所述底板的两端设置有底板限位板，底板限位板的一端通过螺栓固定在底板上，底板底板限位板的另一端位于数控机床工作台的一侧，底板限位板上靠近数控机床的一侧设置有限位螺栓，限位螺栓穿过底板限位板的螺纹通孔顶靠在数控机床工作台的侧面上。

本实用新型与现有技术相比的有益效果是：

本申请提供的一种三轴数控机床的旋转工作台，通过在数控机床工作台与旋转工作台之间设置双侧带有支架的底座来提高旋转工作台承载和加工的空间，从而实现复杂曲面的加工。

附图说明

图1为本实用新型的立体图；

图2为本实用新型的俯视图；

图3为图2中a-a向剖视图；

图4为本实用新型的右视图；

图5为本实用新型底座的俯视图；

图6为本实用新型底座的左视图；

图7为本实用新型底座的主视图；

图8为本实用新型底座的后视图。

图中：100、数控机床工作台，110、工作台定位槽，120、第三定位键，200、底座，210、底板，211、圆弧曲面，212、安装面，213、第三定位槽，220、第一支架，221、第一支撑板，222、第一安装板，223、第一定位槽，230、第二支架，231、第二支撑板，232、第二安装板，233、第二定位槽，240、底板限位板，241、限位螺栓，300、旋转工作台，310、转台，311、第一旋转芯轴，312、第一旋转套，313、第一快换接头，314、第一旋转限位板，320、尾座，321、第二旋转芯轴，322、第二旋转套，323、第二快换接头，324、第二旋转限位板，330、连接板，331、第一连接盘，332、第二连接盘，400、断刀检测装置，410、安装座。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进型清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例1

如图1-8所示，一种三轴数控机床的旋转工作台，用于三轴数控机床，包括数控机床工作台100、旋转工作台300和底座200；底座200固定在数控机床工作台100的工作面上，底座200材料为qt550-7，球化率大于70%，底座200包括底板210、第一支架220和第二支架230。需要说明的是，如图1所示，底板210的长度方向为数控机床的x轴方向，底板210的宽度方向为数控机床的y轴方向，底板210的高度方向为数控机床z轴方向。

底板210的长度与数控机床工作台100的工作面的长度相适配，底板210为圆弧曲面板，圆弧曲面板与数控机床工作台100之间形成空腔。底板210上的圆弧曲面211的圆弧圆心靠近所述数控机床工作台100，圆弧曲面211的圆弧延伸方向与底板210的长度方向相同，圆弧曲面211的圆弧为r200mm，圆弧曲面211的厚度为15mm，其中底板210设计为r200圆弧形状，保证切屑随切削液顺畅流出底板210底部。

底板210与数控机床工作台100接触的一侧设置有安装面212，安装面212上设置有若干用于安装的通孔。数控机床工作台100上开设有若干与安装面212上的通孔相匹配的螺纹孔，底板210通过螺栓固定在数控机床工作台100上。

安装面212上开设有第三定位槽213，第三定位槽213垂直底板210的长度方向设置并位于安装面212的中间位置。数控机床工作台100的工作面上开设有与第三定位槽213相匹配的工作台定位槽110，第三定位槽与工作台定位槽110之间嵌入第三定位键120。第三定位槽213与工作台定位槽110及第三定位键120相配合形成的定位导向系统用于底座200与数控机床工作台100定位，可以实现底座200的快速定位与安装。并且工作台定位槽110的设置也不影响数控机床工作台100原有功能的使用。

底板210长度方向的两端对称设置有底板限位板240，底板限位板240的一端通过螺栓固定在底板210端面上，底板限位板240的另一端位于数控机床工作台100的一侧，底板限位板240上靠近数控机床的一侧设置有限位螺栓241，限位螺栓241穿过底板限位板240上的螺纹通孔顶靠在数控机床工作台100的侧面上。对称设置的底板限位板240及其上限位螺栓241的相互配合来限制底座200沿x轴方向移动。使用时，底板限位板240与底板210上的第三定位槽213共同作用来实现底板210在数控机床工作台100上的位置限定。

底板210的长度方向的两端对称设置有第一支架220和第二支架230，第一支架220向远离底板210的长度的方向倾斜，第二支架230向远离底板210的长度的方向倾斜，第一支架220、第二支架230与底板210一体成型，第一支架220与第二支架230分别向底板210的外侧倾斜有利于增加底板210长度方向的承载空间。

第一支架220包括两个镂空的第一支撑板221和一个镂空的第一安装板222，第一安装板222与两个第一支撑板221一体成型，两个第一支撑板221平行底板210的宽度方向对称设置在底板210上，第一安装板222平行于底板210设置在两个第一支撑板221的上方。

第二支架230包括两个镂空的第二支撑板231和一个镂空的第二安装板232，第二安装板232与两个第二支撑板231一体成型，两个第二支撑板231平行底板210的宽度方向对称设置在底板210上，第二安装板232平行于底板210设置在两个第二支撑板231的上方。

需要说明的是，本实施例中第一支架220、第二支架230与底板210一体成型，第一支架220与第二支架230的镂空设计以及底板210上设置的圆弧曲面211能够在保证底座200强度的情况下达到底座200重量的最小化。

旋转工作台300包括转台310、尾座320和连接板330。转台310通过螺栓固定设置在第一支架220上的第一安装板222上；转台310上转动设置有第一旋转芯轴311，第一转轴的外端套设有第一旋转套312，第一旋转套312固定在转台310的外侧，第一旋转芯轴311内开设有五条芯轴油路，第一旋转套312外部外圆上开设有与五条芯轴油路相匹配的五个外油口，五个外油口上固定设置有第一快换接头313，第一快换接头313用于连接外部油路，外部油路与数控机床的液压系统连接。

尾座320通过螺栓固定设置在第二支架230上的第二安装板232上；尾座320上转动设置有第二旋转芯轴321，第二旋转芯轴321的外端套设有第二旋转套322，第二旋转套322固定在尾座320的外侧。第二旋转芯轴321内开设有五条芯轴气路，第二旋转套322外部外圆上开设有与芯轴气路相匹配的五个外气口，五个外气口上固定设置有第二快换接头323，第二快换接头323用于连接外部气路。外部气路与数控机床的气动系统连接。

连接板330设置在转台310与尾座320之间，用于承载自动夹具和待加工工件；所述连接板330两端通过螺栓固定设置有第一连接盘331和第二连接盘332，第一连接盘331与安装在转台310上的第一旋转芯轴311固定连接，第二连接盘332与安装在尾座320上的第二旋转芯轴321固定连接。

第一连接盘331上设置有与五条芯轴油路相匹配的连接盘油路，连接板330靠近第一连接盘331的一端设置有与五条连接盘油路相匹配的连接板油路。使用时，高压油通过第一快换接头313、外油口、芯轴油路、连接盘油路与连接板油路所组成的五条油路，满足自动夹具的多个油缸夹紧和松开。

第二连接盘332上设置有与五条芯轴油路相匹配的连接盘气路，连接板330靠近第二连接盘332的一端设置有与五条连接盘气路相匹配的连接板气路。使用时，压缩空气通过第二快换接头323、外气口、芯轴气路、连接盘气路与连接板气路所组成的五条气路，满足自动夹具的工件定位气压检验与油缸夹紧或者松开到位的检验。

在上述实施例的基础上，第一安装板222上与转台310接触的面上开设有第一定位槽223，第一定位槽223平行底板210长度的方向，并位于第一安装板222的中间，转台310上设置有与第一定位槽223相匹配的转台定位槽，第一定位槽223与转台定位槽之间嵌入有第一定位键，第一定位槽223、转台定位槽与第一定位键形成的定位导向系统有利于实现转台310的快速定位与安装。第二安装板232与尾座320接触的面上设置有第二定位槽233，第二定位槽233平行底板210长度的方向，并位于第二安装板232的中间。尾座320上设置有与第二定位槽233相匹配的尾座定位槽，第二定位槽233与尾座定位槽之间嵌入有第二定位键。第二定位槽233、尾座定位槽与第二定位键形成的定位导向系统有利于实现尾座320的快速定位与安装。

需要说明的是，本实施例中第一定位槽223、第二定位槽233、第三定位槽213形成的同轴定位导向系统方实现了旋转工作台300上的转台310、尾座320、底座200的精准定位与快速安装。

在上述实施例的基础上，转台310远离连接板330的一端设置有第一旋转限位板314，第一旋转限位板314固定设置在第一支架220上，用于限制第一旋转芯轴311的旋转角度。尾座320远离连接板330的一端设置有第二旋转限位板324，第二旋转限位板324固定设置在第二支架230上，用于限制第二旋转芯轴321的旋转角度。使用时，第一旋转限位板314与第二旋转限位板324共同来实现旋转工作台300的旋转位置的限定。

在上述实施例的基础上，第二支架230上设置有接触式断刀检测装置400，断刀检测装置400通过安装座410固定在第二支架230上的第二安装板232上并位于连接板330的一侧。断刀检测装置400与数控机控制系统连接，用于数控机床加工过程中刀具异常检测。

本实用新型与现有技术相比的有益效果是：

1.本实施例提供的一种三轴数控机床的旋转工作台，通过在数控机床工作台100与旋转工作台300之间设置双侧带有支架的底座200来提高旋转工作台300承载和加工的空间，从而实现复杂曲面的加工；

2.本实施例中第一支架220、第二支架230与底板210一体成型，第一支架220与第二支架230的镂空设计以及底板210上设置的圆弧曲面211能够在保证底座200强度的情况下达到底座200重量的最小化；

3.本实施例中第一定位槽223、第二定位槽233、第三定位槽213形成的同轴定位导向系统方实现了旋转工作台300上的转台310、尾座320、底座200的精准定位与快速安装；

4.旋转工作台300的连接板330上设置五条油路和五条气路，通过第一快换接头313、外油口、芯轴油路、连接盘油路与连接板油路所组成的五条油路，满足自动夹具的多个油缸夹紧和松开。并且通过第二快换接头323、外气口、芯轴气路、连接盘气路与连接板气路所组成的五条气路，满足自动夹具的工件定位气压检验与油缸夹紧或者松开到位的检验。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。